工業(yè)自動化磁致伸縮MTS離線自動檢測技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用

崔偉東

廣西柳州鋼鐵集團有限公司 廣西 柳州 545002

1 前言

MTS是磁致伸縮式位移傳感器的簡稱,因其具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高、線性度好、電子集成度高、抗干擾性強等優(yōu)點而被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自動控制。工業(yè)自動化磁致伸縮MTS自動檢測校驗技術(shù)的開發(fā)可以解決手動測試的不穩(wěn)定性和不確定性,并能自動判斷被測試MTS的長度而進行重復性測試,為MTS離線測試提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)采集,保證其在線運行的精度。

2 MTS離線自動檢測技術(shù)的開發(fā)

2.1 機械裝置的制作 為模擬實現(xiàn)MTS的直線運動,MTS離線自動檢測技術(shù)采用電機傳動代替液壓或氣壓傳動。

電機傳動的運動方式為圓周運動,而模擬油缸或氣缸的直線運動,則需要把電機的圓周運動轉(zhuǎn)化為直線運動。兼顧制作成本和運行穩(wěn)定性,MTS離線自動檢測技術(shù)的機械裝置運動方式轉(zhuǎn)化部分采用滾珠蝸桿式傳動裝置將圓周運動轉(zhuǎn)化為直線運動。

MTS離線自動檢測機械裝置圖

2.2 控制系統(tǒng)的搭建 變頻裝置的調(diào)速用于實現(xiàn)待測MTS長度的自動獲取和MTS重復性測試；人機界面為MTS離線自動檢測提供人性化的實時監(jiān)控和歷史數(shù)據(jù)查詢。

2.3 離線檢測技術(shù)的功能 機械調(diào)平功能：設(shè)計研發(fā)階段機械平臺初次搭建時需要對各種組件安裝的平衡性進行測試,電機更換安裝也需要保持連接軸和MTS平衡桿之間的平衡,工業(yè)自動化磁致伸縮MTS離線自動檢測技術(shù)開發(fā)并設(shè)計此功能的作用是保證電機更換后各組件安裝過程中保持組件連接的平衡性不受影響。

數(shù)據(jù)校準功能：標尺MTS損壞重新安裝需要對標尺MTS數(shù)據(jù)進行人工校準,工業(yè)自動化磁致伸縮MTS自動檢測技術(shù)設(shè)計此功能在于重新獲得標尺MTS數(shù)據(jù)采集和零點校準。

行程保護功能：設(shè)計安裝行程保護功能,用以保護MTS在運行過程中機械裝置和MTS不受損害。在自動檢測功能運行時,硬限位和初級軟限位作為自動分閘的的觸發(fā)條件,二次軟限位作為前進和后退的邏輯條件。

長度自動獲取功能：MTS長度自動獲取功能的依據(jù)是：以標尺MTS為參考,以不同的速度標定待測 MTS,去擾動后反復校驗長度,從而得出待測MTS的有效長度。

重復性測試功能：MTS自動檢測技術(shù)不僅提供MTS長度的自動獲取,同時也支持MTS重復性測試；MTS重復性測試設(shè)計有自動重復性測試和手動重復性測試,自動重復性測試在待測MTS自動獲取長度后自動進行,手動重復性測試則須人工手動輸入 MTS的長度和重復性測試次數(shù)。

數(shù)據(jù)監(jiān)控功能：工業(yè)自動化磁致伸縮MTS自動檢測校驗系統(tǒng)提供人性化的人機界面,能夠鍵入MTS自動檢測功能的各種參數(shù),并實時監(jiān)控MTS數(shù)據(jù),因HMI具有棒圖功能,使得MTS自動檢測更加直觀。

存儲查詢功能：工業(yè)自動化磁致伸縮MTS自動檢測校驗系統(tǒng)人機界面支持MTS自動檢測數(shù)據(jù)的存儲,并提供歷史數(shù)據(jù)查詢。

故障復位功能：在設(shè)定循環(huán)次數(shù)有效內(nèi),當待測MTS與標尺MTS數(shù)值不同步、MTS檢測有尖峰值、MTS有斷線值短線值或其它故障現(xiàn)象,系統(tǒng)觸發(fā)報警并終止自動檢測。

3 MTS離線自動檢測技術(shù)的應(yīng)用

3.1 重復性測試 任何儀器的測量都存在誤差,MTS自動檢測同樣如此,這就要求系統(tǒng)在相同的測量條件下,對待測MTS的測量進行連續(xù)多次測量,并對測量結(jié)果的一致性即重復性進行測試。

系統(tǒng)設(shè)計有自動重復性測試和手動重復性測試。自動重復性測試以待測MTS的最大量程為基準,測試MTS最大量程的重復性；手動重復性測試以選擇待測MTS有效量程內(nèi)的若干區(qū)間,通常選取其上線運行時工作量程區(qū)間進行重復性測試。

重復性計算公式

3.2 測試歸類 依據(jù)MTS離線自動檢測技術(shù)的測試結(jié)果將測試MTS重新分類。將重復性良好的MTS重新入庫,這些MTS可以作為備件上線使用；將重復性不完全良好但測量曲線平穩(wěn)的MTS可以選擇降級使用,此MTS不可用在位置精度要求較高的位置閉環(huán)控制系統(tǒng)中,但可以應(yīng)用在位置精度要求不高且適用于軟限位保護的場所。

4 結(jié)語

MTS離線自動檢測技術(shù)的開發(fā),有效克服了手動測試中的各種擾動和經(jīng)驗判斷的不確定性,同時實現(xiàn)了MTS的重復性測試；依據(jù)MTS重復性測試的結(jié)果,可以將MTS歸類使用,間接地降低了維修成本,同時降低了測試難度,并提高了測量精度。